« J'ai essayé de créer une expérience visuelle, qui contourne l'entendement et ses constructions verbales, pour pénétrer directement l'inconscient avec son contenu émotionnel et philosophique. J'ai voulu que le film soit une expérience intensément subjective qui atteigne le spectateur à un niveau profond de conscience, comme la musique ; « expliquer » une symphonie de Beethoven, ce serait l'émasculer en érigeant une barrière artificielle entre la conception et l'appréciation. » Stanley Kubrick à propos de 2001, L'Odyssée de l'espace :
« Quand un film a de la substance ou de la subtilité, on ne peut jamais en parler de manière complète. C'est souvent à côté de la plaque et forcément simpliste. La vérité a trop de facettes pour se résumer en cinq lignes. Généralement, si le travail est bon, rien de ce qu'on en dit n'est pertinent »
Comme chaque chapitre du plus grand roman du XXe siècle est écrit dans un style particulier, le film de Kubrick semble être un voyage dans l’histoire du cinéma, qui commence par le muet (la partie préhistorique africaine), se poursuit par la comédie musicale (les vaisseaux dansant la valse de Strauss), et arrive au parlant (la partie faite de dialogues qui a pour protagoniste le scientifique Floyd), il revisite divers genres à la façon de la science fiction (le duel David/Hal n’est-il pas le passage biblique du défi David/Goliath ?) et se termine par un morceau lysergique de pur cinéma underground.
La machine narrative – en réalité presque une non narration – n’est pas seulement belle à contempler : c’est une machine significative, où l’observateur, comme l’astronaute Bowman, sont invités à se poser des questions. Après tout, le cadrage de l’os qui se transforme en vaisseau spatial – le raccord le plus célèbre du film et peut-être de toute l’histoire du cinéma – exige un effort d’interprétation spécifique.
Grâce à une rigueur scientifique nouvelle pour l’époque, Kubrick souhaitait prendre ses distances des space operas des années cinquante dont la crédibilité était proche de zéro. Afin d’éviter que les planètes et les vaisseaux spatiaux ne ressemblent à des maquettes à petite échelle, il fit fabriquer de grands modèles avec une précision méticuleuse, puis les filma avec une caméra Panavision 65mm qui permettait une très haute définition.
« Vous êtes libres de vous interroger tant que vous voulez sur le sens philosophique et allégorique du film — et une telle interrogation est une indication qu'il a réussi à amener le public à un niveau avancé — mais je ne veux pas donner une grille de lecture précise pour 2001 que tout spectateur se sentirait obligé de suivre de peur de ne pas en saisir la signification. »